KR20170041978A - 담배 필터의 필터권지 및 코팅 방법 - Google Patents

담배 필터의 필터권지 및 코팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 담배 필터의 필터권지 코팅 방법에 관한 것으로, 필터권지에 코팅된 생분해성 필름이 수분 흡수에 따른 말림을 방지, 수분 흡착도 향상, 흡연시의 촉감도 향상, 건조한 날씨에 흡연 시 필터가 입에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

Description

담배 필터의 필터권지 및 코팅 방법{FILTER WRAPPING PAPER OF A CIGARETTE FILTER AND THE COATING METHOD THEREOF}
본 발명은 담배 필터의 필터권지 및 코팅 방법에 관한 것으로, 구체적으로 필터권지를 생분해성 필름으로 코팅하여, 수분 흡착도가 높아지고, 촉감도도 높은 담배 필터의 필터권지 및 코팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 알려진 것처럼, 흡연 과정에서 발생되는 담배 연기 중에는 타르나 니코틴을 포함하여 인체에 영향을 주는 물질이 함유되어 있다고 알려져 있다. 따라서 연기 중에 함유된 인체에 영향을 주는 성분을 제거하는 것이 중요하며 이에 담배에 필터가 부착되어 있다.
담배는 보통 크게 각초부와 필터부를 포함하는데, 이 중 필터부는 흡착제를 적절히 분쇄하여 아세테이트 필터 내에 충진 시키는 공정을 거쳐 최종 필터 제품을 만들게 된다.
기존의 담배 제품의 경우 소비자가 담배 팩의 개봉과 함께 나머지 궐련들이 외부 공기에 노출되어 시간이 지남에 따라 궐련의 수분과 향기들이 소실될 수 있다. 개봉된 상태로 장기간 보관 시 담배 수분과 향기 성분의 변화는 원래 담배 맛의 변화를 야기시킬 수 있으며, 아울러 이취가 발생될 수 있다.
한편,　필터의 경우, 예를 들면 한국 공개 특허 제10-2007-0022731호와 같은 리세스(recess)　필터의 경우, 흡연 전후에　필터의 일그러짐 현상이 발생되는 문제점이 있다. 즉, 흡연자의 타액이 흡연 시　필터에 묻음으로써　필터의 일그러짐 현상이 발생되는데, 이러한 현상은 흡연자의 흡연 만족감을 저하시키고 있다.
이에, 흡연자의 흡연 만족감 향상을 위해 새로운 구조의 필터권지를 갖는 담배 필터의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 필터권지의 외부에 필름을 이용한 코팅 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 담배 필터의 필터권지에 생분해성 필름을 코팅하여, 수분 흡수에 따른 말림 현상을 방지하는 담배 필터의 필터권지 및 코팅 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예로 필터권지 위에 접착제를 사용하여 생분해성 필름으로 코팅하는 단계; 상기 코팅된 필터권지를 15℃ 내지 25℃이며, 풍속은 10 m/sec ~ 20m/sec인 바람으로 1차 건조시키는 단계; 상기 1차 건조물을 30℃ 내지 40℃이며, 풍속은 10 m/sec ~ 20m/sec인 바람으로 2차 건조시키는 단계; 상기 2차 건조물에 수분을 공급하면서 회전 로울을 통과시키는 단계; 상기 로울을 통과한 2차 건조물을 30℃ 내지 35℃이며, 풍속은 10 m/sec ~ 20m/sec인 바람으로 3차 건조시키는 단계; 및 상기 3차 건조물을 35℃ 내지 45℃이며, 풍속은 10m/sec ~ 20m/sec인 바람으로 4차 건조시키는 단계를 포함하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 담배 필터의 필터권지의 수분 흡착도를 높이며, 촉감도가 높은 담배 필터의 필터권지 및 코팅 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본원에 기재된 다양한 구체예가 도면을 참조로 기재된다. 하기 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 위해서, 다양한 특이적 상세사항, 예컨대, 특이적 형태, 조성물, 및 공정 등이 기재되어 있다. 그러나, 특정의 구체예는 이들 특이적 상세 사항 중 하나 이상 없이, 또는 다른 공지된 방법 및 형태와 함께 실행될 수 있다. 다른 예에서, 공지된 공정 및 제조 기술은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않게 하기 위해서, 특정의 상세사항으로 기재되지 않는다. "한 가지 구체예" 또는 "구체예"에 대한 본 명세서 전체를 통한 참조는 구체예와 결부되어 기재된 특별한 특징, 형태, 조성 또는 특성이 본 발명의 하나 이상의 구체예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치에서 표현 "한 가지 구체예에서" 또는 "구체예"의 상황은 반드시 본 발명의 동일한 구체예를 나타내지는 않는다. 추가로, 특별한 특징, 형태, 조성, 또는 특성은 하나 이상의 구체예에서 어떠한 적합한 방법으로 조합될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 필터권지 위에 접착제를 사용하여 생분해성 필름으로 코팅하는 단계; 상기 코팅된 필터권지를 15℃ 내지 25℃ 열풍으로 10 m/sec ~ 20m/sec로 1차 건조시키는 단계; 상기 1차 건조물을 30℃ 내지 40℃ 열풍으로 10 m/sec ~ 20m/sec 로 2차 건조시키는 단계; 상기 2차 건조물에 수분을 공급하면서 회전 로울을 통과시키는 단계; 상기 로울을 통과한 2차 건조물을 30℃ 내지 35℃ 열풍으로 10 m/sec ~ 20m/sec 로 3차 건조시키는 단계; 및 상기 3차 건조물을 35℃ 내지 45℃ 열풍으로 10m/sec ~ 20m/sec 로 4차 건조시키는 단계를 포함하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법에 관한 것이다.
상기 구체예에서, 생분해성 필름은 산화 생분해성 폴레에틸렌 필름, 산화 생분해성 폴리프로필렌 필름, 폴리락틱산 필름(PLA, Polylactic Acid) 및 폴리카프로락톤 필름(PCL, Polycarprolactone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 필름이고, 바람직하게는 산화 생분해성 폴리에틸렌 필름, 산화 생분해성 폴리프로필렌 필름 및 폴리락틱산 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이다. 생분해성이란 토양 매립 후 일정시간이 지나면 분해되는 것을 의미하는 것으로, 일반적인 폴리에틸렌 필름 및 폴리프로필렌 필름은 토양에 매립되어도 쉽게 분해가 일어나지 않지만, 산화 생분해성 폴리에틸렌 필름, 산화 생분해성 폴리프로필렌 필름, 폴리락틱산 필름 및 폴리카프로락톤 필름의 경우 토양에 매립될 경우 쉽게 분해되는 성질을 가진다. 이에, 생분해성 필름은 친환경적이라고 할 수 있으며, 추가적으로 인체에 무해하고, 물성 및 가공성이 뛰어나다. 상기의 생분해성 필름은 습도가 15% 이상인 환경에서 쉽게 수분을 빨아들여, 실제 흡연을 할 경우, 수분 흡착도를 높이며, 촉감도가 높은 담배 필터를 제공한다. 다만, 상기 생분해성 필름은 일반적인 담배필터의 필터권지 제조 방법 및 코팅 방법에 의해 제조할 경우 말림 현상이 발생한다.
본 발명의 일 구체예로, 상기 4차 건조 이후에 30℃ 내지 60℃이며, 60회/1분 내지 150회/1분의 속도로 회전하는 회전 로울을 통과시키는 단계를 추가로 포함하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구체예로, 상기 접착제는 수분을 50중량% ~ 60중량% 만큼 포함하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법에 관한 것이다. 상기 접착제는 에틸렌-비닐 아세트산 공중합체를 포함하며, 일반적인 수성 접착제는 수분을 40 내지 50 중량%를 포함하고 있지만, 본 발명에서는 수성 접착제에 수분을 추가로 포함하여 50 내지 60 중량%의 수분을 포함하는 수성 접착제를 사용한다. 수성 접착제는 에틸렌-비닐 아세트산 공중합체를 포함하는 접착제를 사용할 수 있으며, 수분을 50 내지 60 중량% 포함한 수성 접착제는 예시에 국한되지 않고 사용 가능하다.
제 1차 및 제 3차 건조시 풍속은 10 m/sec ~ 20m/sec이며 바람직하게는 13 m/sec ~ 18m/sec인 것을 특징으로 하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법을 제공하며, 수분을 공급은 1㎛ ~ 1.5㎛의 미세 구멍을 가지는 로울(Roll)을 통해서 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법을 제공하며, 제 1차 및 3차 건조는 20 내지 30시간 동안 수행되는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법을 제공한다. 수분 공급을 위한 회전 로울은 1분당 60 내지 150회 회전하는 회전 로울을 사용하며, 바람직하게는 1분당 80 내지 120회 정도 회전하는 회전 로울을 사용한다. 회전속도가 1분당 60회 미만일 경우에는 고르게 수분 공급이 안되는 문제가 있으며, 1분당 150회를 초과하여 회전할 경우에는 경제성에 문제가 있다. 수분 공급 및 경제성의 측면에서 가장 바람직하게는 1분당 80 내지 120회 정도 회전하는 것이다. 상기 접착제는 에틸렌-비닐 아세트산 공중합체(EVA)를 포함하는 접착제로, 접착제는 40 내지 50 중량%의 수분을 포함하고 있지만, 상기 공정을 위해, 추가로 물을 추가하여 사용하며, 50 내지 60 중량%의 수분을 포함하는 접착제를 사용한다
상기 필터권지는 필터 제조 시, 필터의 형태를 유지하고, 팁 페이퍼와 잘 붙도록 하기 위해 필터를 감싸주는 얇은 종이로, 기공도, 인장강도, 신장율, 두께, 풀 붙임성 등에 따라 필터권지의 품질이 달라진다.
일 구체예에서, 필터권지 위에 접착제를 사용하여 필름을 적용시키는 단계에서 사용되는 필름은 구체적으로 산화 생분해성 폴레에틸렌 필름, 산화 생분해성 폴리프로필렌 필름, 폴리락틱산 필름(PLA, Polylactic Acid) 및 폴리카프로락톤 필름(PCL, Polycarprolactone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 필름이고, 바람직하게는 산화 생분해성 폴리에틸렌 필름, 산화 생분해성 폴리프로필렌 필름 및 폴리락틱산 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다. 상기의 생분해성 필름은 습도가 15% 이상인 환경에서 쉽게 수분을 빨아들여, 실제 흡연을 할 경우, 수분 흡착도를 높이며, 촉감도가 높은 담배 필터를 제공한다. 다만, 상기 생분해성 필름은 일반적인 담배필터의 필터권지 제조 방법 및 코팅 방법에 의해 제조할 경우 말림 현상이 발생한다.
상기 접착제란 두 물체를 서로 접합하는데 사용되는 물질로 액상에서 나중에 고화되는 경우 떨어지지 않고, 그 자체가 파괴되지 않는 고분자를 나타낸다.
일 구체예에서, 상온 상태에서 강한 바람에 의해 건조 시키는 단계를 거쳐, 필터권지쪽에 필름의 접착을 위해 24시간 동안 15℃ 내지 25℃에서 건조시키는 단계를 포함한다. 15℃ 내지 25℃에서 건조 시키는 단계에서는 바람에 의한 건조나 열에 의한 건조를 의미하는 것은 아니다.
일 구체예에서, 필터권지 쪽에 로울(Roll)의 회전을 통해 수분을 제공한다. 상기의 로울은 미세 구멍을 가진 것을 특징으로 하며, 미세 구멍의 크기는 1㎛ - 1.5㎛이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기의 로울은 반쯤 증류수에 담겨 있는 상태이고, 필터권지 쪽이 증류수에 담겨 있지 않은 로울 부분을 통과할 때, 로울의 회전에 의해서 필터권지 쪽에 수분을 제공하는 것을 의미한다. 수분 공급을 위한 회전 로울은 1분당 60 내지 150회 회전하는 회전 로울을 사용하며, 바람직하게는 1분당 80 내지 120회 정도 회전하는 회전 로울을 사용한다. 회전속도가 1분당 60회 미만일 경우에는 고르게 수분 공급이 안되는 문제가 있으며, 1분당 150회를 초과하여 회전할 경우에는 경제성에 문제가 있다. 수분 공급 및 경제성의 측면에서 가장 바람직하게는 1분당 80 내지 120회 정도 회전하는 것이다.
일 구체예에서, 열풍에 의해 건조시키는 단계를 포함시키는데, 상기의 열풍은 30℃ - 35℃정도의 열풍을 의미하며, 이에 한정하는 것은 아니다. 상기의 열풍에 의한 건조를 통해서 수분을 공급받은 필터권지를 펴주는 효과를 가져오는 것을 의미한다.
일 구체예에서, 필터권지는 담배필터의 외부를 감싸기 위함인 바, 40℃의 온도에서 24시간 동안 로울(Roll) 형태로 건조시켜 담배필터의 외부를 감싸기 위한 필름에 의해 코팅된 필터권지를 제공한다.
본 발명에 따른 담배 필터의 필터권지 코팅 방법은 필터권지에 코팅된 생분해성 필름이 수분 흡수에 따른 말림을 방지하고, 수분 흡착도를 향상시키고, 흡연시의 촉감도를 높여주며, 건조한 날씨에 흡연시에 필터가 입에 부착되는 것을 방지할 수 있어, 소비자의 흡연 만족감을 향상 시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
[ 실시예 1]
담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법
[제조예 1]
필터권지 위에 수분 함량이 60중량%인 수성 접착제(EVA를 포함하며, ㈜ 오공사의 L540을 사용)를 사용하여 폴리락틱산 필름(PLA, Polylactic Acid)을 코팅시키고, 상기의 코팅된 필터권지를 60m/min의 속도로 회전시키고, 그 위에 20이며 풍속이 약 15m/sec인 바람으로 1차 건조시키고, 35이며, 풍속은 약 20m/sec인 바람으로 2차 건조시켰다. 건조 후 약 40도의 온도에서 24시간 열풍 건조를 시켰다.
이후, 1㎛ ~ 1.5㎛의 미세 구멍을 가지며 100회/1분의 속도로 회전하는 회전 로울을 통해서 수분을 공급하기 위해, 상기 코팅된 필터권지를 통과시켰다. 수분을 공급한 필터권지를 70m/min의 속도로 회전시키며 그 위에 30이며, 풍속이 약 15m/sec인 바람으로 3차 건조시키고, 40이며, 풍속이 약 3m/sec인 바람으로 약 24시간 동안 4차 건조시켰다.
[제조예 2]
제조예 1과 동일하게 코팅을 하되, 폴리락틱산 필름을 제외하고, 산화 생분해성 폴리에틸렌 필름을 사용하였다.
[비교예 1]
제조예 1과 동일하게 코팅을 하되, 2차 내지 4차 건조를 20이며, 풍속은 약 15m/sec인 바람으로 24시간 동안 수행하였다.
[비교예 2]
제조예 1과 동일하게 코팅을 하되, 1차 내지 4차 건조를 20이며, 풍속은 약 3m/sec인 바람으로 3시간 동안 수행하였다.
[비교예 3]
제조예 1과 동일하게 코팅을 하되, 3차 및 4차 건조를 1차 및 2차 건조와 동일하게 수행하였다.
[ 실시예 2]
코팅의 평가
50% 또는 80% 상대 습도를 가질 때 코팅된 필터권지가 한쪽이 말리는지를 제조예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 3에서 평가하였다.
50%의 상대 습도시
말리는지 여부		 80% 상대 습도시
말리는지 여부
제조예 1 정상 정상
제조예 2 정상 정상
비교예 1 한쪽으로 말림 한쪽으로 말림
비교예 2 한쪽으로 말림 한쪽으로 말림
비교예 3 정상 한쪽으로 말림
그 결과, 상기 표 1과 같이, 제조예 1 및 2에 의한 건조방법에 의할 경우에 80% 상대 습도에서도 한쪽으로 말리지 않음을 알 수 있었다. 이는 단계적으로 건조하는 과정에서 폴리락틱산 필름(PLA, Polylactic Acid) 및 산화 생분해성 폴리에틸렌 필름이 필터권지에 완전히 부착되고, 수분을 흡수할 수 있는 공극은 줄어들게 되고, 따라서, 수분흡수력은 떨어지게 되고, 매끄러운 코팅면은 유지되기 때문이다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 필터권지 위에 접착제를 사용하여 생분해성 필름으로 코팅하는 단계;
    상기 코팅된 필터권지를 15℃ 내지 25℃이며, 풍속은 10 m/sec ~ 20m/sec인 바람으로 1차 건조시키는 단계;
    상기 1차 건조물을 30℃ 내지 40℃이며, 풍속은 10 m/sec ~ 20m/sec인 바람으로 2차 건조시키는 단계;
    상기 2차 건조물에 수분을 공급하면서 회전 로울을 통과시키는 단계;
    상기 로울을 통과한 2차 건조물을 30℃ 내지 35℃이며, 풍속은 10 m/sec ~ 20m/sec인 바람으로 3차 건조시키는 단계; 및
    상기 3차 건조물을 35℃ 내지 45℃이며, 풍속은 10m/sec ~ 20m/sec인 바람으로 4차 건조시키는 단계를 포함하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생분해성 필름은 산화 생분해성 폴레에틸렌 필름, 산화 생분해성 폴리프로필렌 필름, 폴리락틱산 필름(PLA, Polylactic Acid) 및 폴리카프로락톤 필름(PCL, Polycarprolactone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 4차 건조 이후에 30℃ 내지 60℃이며, 60회/1분 내지 150회/1분의 속도로 회전하는 회전 로울을 통과시키는 단계를 추가로 포함하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 접착제는 수분을 50중량% ~ 60중량% 만큼 포함하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1차 및 제 3차 건조시 풍속은 13 m/sec ~ 18 m/sec인 것을 특징으로 하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수분을 공급은 1㎛ ~ 1.5㎛의 미세 구멍을 가지며, 60회/1분 내지 150회/1분의 속도로 회전하는 회전 로울을 통해 공급하는 것인 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1차 및 3차 건조는 20 내지 30시간 동안 수행되는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1차 및 3차 건조는 생분해성 필름이 코팅된 필터권지를 50 내지 70m/min의 속도로 건조하는 담배 필터권지의 필름 코팅하는 방법.
  9. 필터권지 위에 접착제를 사용하여 생분해성 필름으로 코팅하고,
    상기 코팅된 필터권지를 1차 건조 및 2차 건조하여 건조물을 제조하고,
    상기 건조물에 수분을 공급하기 위해 60회/1분 내지 150회/1분의 속도로 회전하는 회전 로울을 통과하고,
    상기 로울을 통과한 건조물을 추가로 두 번 건조 시키는 생분해성 필름이 코팅된 담배 필터권지.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 생분해성 필름은 산화 생분해성 폴레에틸렌 필름, 산화 생분해성 폴리프로필렌 필름, 폴리락틱산 필름(PLA, Polylactic Acid) 및 폴리카프로락톤 필름(PCL, Polycarprolactone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 생분해성 필름이 코팅된 담배 필터권지.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 로울 통과 및 두 번의 건조 이후에 추가로 30℃ 내지 60℃이며, 60회/1분 내지 150회/1분의 속도로 회전하는 회전 로울을 통과시키는 생분해성 필름이 코팅된 담배 필터권지.
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